USCF开发全球首个随插即用脑机装置

加州大学旧金山分校（UCSF）威尔神经科学研究所（Weill Institute for Neurosciences），在本周揭露了基于皮质脑电图（ECoG）阵列的脑机界面（BCI），宣称它能够长期且稳定地纪录脑部神经活动，无需每天重置，堪称是全球首个随插即用的脑机装置，可用来操纵鼠标指标。

ECoG阵列为一电极垫，约是便条纸大小，透过手术植入脑部的表面，以作为人脑与机器之间的界面，至于过去的BCI则大多使用由尖锐电极组成的枕形阵列，借由穿透脑组织来纪录讯号。

研究人员说明，枕形电极较为敏锐，但会随着时间移动而改变每个电极所接收的讯号，此外，由于这些电极会穿透脑组织，造成免疫系统的排斥并削弱其讯号；而ECoG阵列尽管较不敏锐，但具备长期的稳定性，得以弥补其不足。

以枕形电极作为BCI时，使用者每次都必须重新学习，例如借由想像脖子与手腕的移动，同时看着屏幕上鼠标指标的变化来进行训练；但若使用ECoG阵列，再辅以研究人员嵌入的机器学习算法，该阵列将能记忆并改善这些学习成果，而且就算在学习几周后执行重置，它依旧能很快地拾回之前的技能。

该报告的作者 Karunesh Ganguly表示，他们调整算法的更新速度，让它与脑部相当，大约是每10秒一次，那么还能进一步改善学习效果，如同替人脑与电脑建立了合作关系，最终让人工界面成为使用者的延伸。

ECoG阵列已被植入一位四肢瘫痪的病患脑部，最初是让该病患可用来控制义肢，现在则让病患用来控制屏幕上鼠标指标的移动，实验显示，即使有44天缺乏训练，病患控制鼠标指标的能力并未下滑，也使得研究人员可加入其它的功能，像是点选屏幕上的按键。

Ganguly认为，若要实际改善瘫痪人士的日常生活，基于ECoG的脑机界面可望成为相关技术的基础。